吳慶君趙崠

(淮南市石油化工機(jī)械設(shè)備有限公司技術(shù)部）（太原重工股份有限公司矯直機(jī)研究所）

輥式板材矯平技術(shù)在化工機(jī)械制造準(zhǔn)備工藝中的應(yīng)用與分析

吳慶君*趙崠

(淮南市石油化工機(jī)械設(shè)備有限公司技術(shù)部）（太原重工股份有限公司矯直機(jī)研究所）

以一臺用于化工機(jī)械制造準(zhǔn)備工藝中鋼板校平工藝的九輥板材矯直機(jī)為例，對該矯直機(jī)進(jìn)行了技術(shù)分析，包括輥系布置特性、矯直機(jī)的力學(xué)性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)。

輥式矯直機(jī)化機(jī)制造準(zhǔn)備工藝鋼板校平

0 前言

制造化工設(shè)備所用材料的品種繁多，但主要的是鋼板。在設(shè)備制造過程中所選用的鋼板除了應(yīng)滿足尺寸、材質(zhì)、性能、工藝性要求外，板材還應(yīng)滿足其單向彎曲的波浪度和雙向同時彎曲的飄屈度的有關(guān)規(guī)定。鋼板在運輸或存放過程中常因自重或支承不當(dāng)而引起變形，如波浪形、彎曲或扭曲等。在制造設(shè)備時，這些變形不但直接影響到劃線、切割、彎卷和裝配等工序的尺寸精度，而且對所制造的設(shè)備其工作穩(wěn)定性也有影響。以往的手工矯形、火焰矯形、卷板機(jī)矯形等方法不易掌握，勞動強度大，矯形效率低，矯形精度差，而專業(yè)的板材矯直機(jī)則具備高效、高精度的矯直特點。

本文以一臺用于化工機(jī)械制造中板材（見表1）校平工藝的九輥板材矯直機(jī)為例進(jìn)行技術(shù)分析。

表1 幾種常用板材的牌號及性能

1 九輥板材矯直機(jī)的主要力學(xué)性能參數(shù)

衡量一臺矯平設(shè)備性能好壞的重要指標(biāo)即板材矯后平直度，而平直度與板材在矯直過程中的塑性變形有關(guān)。表2為計算所得的設(shè)備力學(xué)性能參數(shù)，這些參數(shù)均以板材在矯直過程中在橫截面上沿高度方向（即板厚）產(chǎn)生80%以上塑性變形區(qū)，并使板材上下表面變形應(yīng)力均勻為依據(jù)。

表2 九輥板材矯直機(jī)的主要力學(xué)性能參數(shù)

2 九輥板材矯直機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)

通過以上力能計算，矯直機(jī)基本參數(shù)設(shè)定如表3所示。

表3 矯直機(jī)基本參數(shù)

3 九輥板材矯直機(jī)的主要結(jié)構(gòu)

本矯直機(jī)由本體部分、主傳動系統(tǒng)及電控系統(tǒng)組成，如圖1所示。

圖1 九輥板材矯直機(jī)結(jié)構(gòu)

本體部分主要由機(jī)架裝置、壓下機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)、上下支承輥裝置、工作輥裝置、前后導(dǎo)輥裝置等組成。主傳動系統(tǒng)主要由萬向節(jié)軸、齒輪機(jī)座、減速機(jī)、制動器和主電機(jī)等設(shè)備組成。

（1）機(jī)架裝置

機(jī)架裝置（見圖2）主要由上橫梁、下橫梁、左機(jī)架、右機(jī)架及導(dǎo)輥組成，采用閉式焊接結(jié)構(gòu)，所有矯正力通過橫梁作用在整體的機(jī)架上。另外裝有前后立導(dǎo)輥，可防止矯正時由于板材的歪斜而磨損機(jī)架。

圖2 機(jī)架裝置

（2）壓下機(jī)構(gòu)

壓下機(jī)構(gòu)（見圖3）是用來實現(xiàn)上工作輥的升降機(jī)構(gòu)。由壓下電機(jī)通過兩對蝸輪減速機(jī)傳動四根壓下螺絲，而壓下螺母是固定在機(jī)架上的，所以壓下螺絲在轉(zhuǎn)動過程中可帶動擺動機(jī)構(gòu)的升降，固定在擺動機(jī)構(gòu)上的上工作輥和上支承輥也隨之一起升降，以達(dá)到調(diào)整開口度的目的。

圖3 壓下機(jī)構(gòu)

（3）擺動機(jī)構(gòu)

擺動機(jī)構(gòu)（見圖4）用來實現(xiàn)上排工作輥沿矯正方向傾斜，形成上下排工作輥輥縫間隙值入口端較?。ò宀淖冃瘟枯^大）、出口端較大（板材變形量逐漸減?。蕴岣叱C正質(zhì)量。工作過程中，由擺動電機(jī)通過擺動蝸輪減速機(jī)傳動給偏心軸，使擺動梁傾斜，從而上排工作輥也隨之傾斜。其擺動量通過位移傳感器顯示出來，同時四組平衡彈簧用來消除壓下螺母和螺絲間的間隙。

圖4 擺動機(jī)構(gòu)

（4）多排支承的輥系布置方式

上下工作輥各設(shè)置了3排支承輥，上支承輥和工作輥采用布棋式設(shè)置，下支承輥和工作輥采用對頂式設(shè)置，這樣增加了工作輥的剛性，利于排屑。在每排支承輥的底部設(shè)有斜鐵調(diào)整機(jī)構(gòu)，可手動調(diào)整支承輥的上下位置，使其與工作輥保持良好接觸。輥系布置示例如圖5所示。

圖5 輥系布置

（5）上、下工作輥裝置

工作輥裝置是進(jìn)行板材矯正的主要部件，九根工作輥（上排四根，下排五根）交錯布置排列，如圖6所示。

上排工作輥軸承座固定在擺動機(jī)構(gòu)上，其兩端為圓弧形，當(dāng)工作輥傾斜時，能保證與機(jī)架窗口有良好的接觸。下工作輥固定在機(jī)架窗口的底面上。上工作輥的工作行程通過FX33T交流高精度位移傳感器和指針雙重顯示，以上下工作輥公切線為零，向上為正，向下為負(fù)。

圖6 上下工作輥排列

（6）主傳動部分

主傳動部分由主電機(jī)、減速機(jī)、齒輪機(jī)座及萬向節(jié)軸等組成。傳動系統(tǒng)由一臺直流電機(jī)通過聯(lián)軸器→減速機(jī)→齒輪機(jī)座→萬向節(jié)軸→工作輥裝置，使設(shè)備轉(zhuǎn)動運行。

減速機(jī)內(nèi)部齒形采用漸開線硬齒面齒形，齒面淬火后進(jìn)行磨齒。其優(yōu)點是傳遞力矩大，使用壽命長，采用油池潤滑。齒輪機(jī)座采用90#工業(yè)齒輪油稀油循環(huán)潤滑，在外部有油流指示器和壓力表顯示，潤滑效果好，延長了設(shè)備的使用壽命。電控部分與其有聯(lián)鎖信號，只有在稀油泵啟動的前提條件下設(shè)備才能啟動工作，以防止齒輪機(jī)座在無潤滑的情況下工作。

萬向節(jié)軸選用球籠式萬向聯(lián)軸器，其具有傳動力矩大、等速傳動平穩(wěn)、維護(hù)量小的特點。

4 結(jié)束語

由以上技術(shù)分析可知，采用九輥板材矯直機(jī)進(jìn)行備料鋼板的校平，大大提高了生產(chǎn)效率和校平精度，降低了工人的勞動強度，提高了產(chǎn)品的市場占有率和競爭力，可創(chuàng)造很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

The Application and Analysis of Roller Leveller in the Preparation Process of Chemical Machine Manufacture

Wu Qingjun Zhao Dong

Take a nine rollers leveler as example for the material preparation process,this paper introduces the application for the chemical machine manufacture,including property of the rollers arrangement,mechanics performance parameter and structure of roller leveller.

Roller leveller;Manufacture of chemical machine;Preparation process；Steel sheet；Leveling

TQ 050.5

*吳慶君，女，1972年1月生，助理工程師?；茨鲜校?32033。

2011-04-08）